题目内容
【题目】图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常见的气体发生装置;Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是气体收集装置,根据要求回答下列问题:
（1）若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,应选用装置________,用方程式表示的制取氯气的反应原理是___________________________。
（2）若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,应选用的装置________,
试完成并配平下列离子方程式:___MnO4-+____Cl-+____H+
___Mn2++___Cl2↑+_____。
（3）若选用Ⅳ为氯气的收集装置,应该在试管口放置一团棉花,该棉花团应用________溶液浸湿,其作用是________。
（4）若选用Ⅴ为氯气收集装置,则氯气应从________口通入.用化学方法检验氯气收集满了的方法是________。
【答案】 Ⅰ MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O Ⅲ 2 10 16 2 5 8H2O 氢氧化钠 防止氯气逸出污染空气 A 将湿润的淀粉KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满
【解析】（1）二氧化锰和浓盐酸的反应是固液混合加热型，所以选择Ⅰ装置；在加热条件下，二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，方程式为MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）KMnO4与浓盐酸的反应是固液混合不需要加热的，所以应选择Ⅲ装置；反应中MnO4-中锰元素的化合价是+7价，Mn2+的化合价是+2价，所以一个MnO4-生成Mn2+得5个电子，生成一个Cl2分子需要2个氯离子失去2个电子，所以得失电子的最小公倍数是10，再根据元素守恒知，生成物中还有水；所以该离子方程式中的计量数分别为：2、10、16、2、5、8H2O；（3）氯气有毒，逸出会污染大气，所以不能让氯气逸出；氯气和水能反应是盐酸和次氯酸，盐酸和次氯酸是酸，都能和碱反应，所以可用氢氧化钠溶液吸收氯气；（4）氯气的密度大于空气的密度，所以应采用向上排空气法收集氯气，故A为进气口；氯气的氧化性大于碘的氧化性，所以氯气能置换出碘化钾中的碘，且碘遇淀粉变蓝色，所以可用湿润的淀粉KI试纸检验是否收集满了氯气，即将湿润的淀粉KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满。
A加金题 系列答案
全优测试卷系列答案【题目】人口资源环境委员会副主任、中国科学院院士秦大河表示，当前情况下散烧煤和没有清洁的煤是造成中国城市雾霾或者东部雾霾的主要原因。煤的气化是解决雾霾，清洁地利用煤炭的重要途径之一。
⑴已知:H2O(g)=H2O(I) △H=-44kJ/mol
物质 | H2(g) | C(s) | CO(g) |
燃烧热kJ/mol | -285.8 | -393.5 | -283.0 |
①请写出煤的气化反应生成合成气(CO和H2)的热化学方程式___________。
②在恒温、恒容的反应器中，能表明上述反应达到平衡状态的是_______。
a.混合气体平均相对分子质量不再改变
b.气体压强不再改变
c.各气体浓度相等
d.反应体系中温度保持不变
e.断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍
f.混合气体密度不变
g.单位时间内，消耗水的质量与生成氢气的质量比为9：1
⑵在催化剂作用下合成气合成甲烷过程中会发生如下反应：
I CO(g)+3H2(g) = CH4(g)+H2O(g) △H1= -206 kJ/mol
II CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) △H2= -41 kJ/mol
Ⅲ 2CO(g)+2H2(g)= CH4(g)+CO2(g) △H 3= -247.4 kJ/mol
①图1是太原理工大学煤化工研究所利用热力学数据分析得到温度对反应ⅠInK(化学平衡常数K的自然对数)的曲线图,请分析出现这样趋势的原因是____________。
②提高甲烷反应选择性的关键因素是_______，根据相关知识和图2分析合成甲烷适宜的反应条件是
在550～630K，1MPa的原因是__________________。
③850℃时在体积为5L反应器中发生反应Ⅱ，CO和H2O(g)浓度变化如图所示，请列式计算此条件下的平衡常数_____________ 。
(3)CH4燃料电池利用率很高，装置中添加1L2mol/L的KOH溶液为电解质，持续缓慢通入标准状况下甲烷22.4L～33.6 L时负极电极反应为___________。
